CN104220335A - 用于增加摩擦的表面元件以及设有所述表面元件的物体 - Google Patents

Abstract

一种用于增加摩擦的表面元件(1)，包括限定出参考表面的搁置部分(2)以及可相对于参考表面伸出和/凹进的接合件(3)，该接合件适合于与用于增加摩擦的带有面的表面元件的相应的接合件对接；所述表面元件进一步包括预定数量的接合件的簇(4)，该簇由相应的封闭边缘(4a)限定并分布于搁置部分上，在每一个簇中，接合件沿着准线(4b)设置，所述准线(4b)具有至少一个预定的曲率和一个相对应的曲率中心，属于彼此分离的簇的准线的曲率中心(4c)不重合。

Description

用于增加摩擦的表面元件以及设有所述表面元件的物体

技术领域

本发明涉及一种具有优选为平面形构造和任意类型的封闭轮廓的表面元件，该表面元件要用于在其与相似表面元件相互对接并接触的情况下显著地增加滑动摩擦程度。

已知在许多搬运操作或者将物体静态地并排布置/堆积的操作中，需要实现物体本身之间的基本的“结合”，因为所述物体之间必须不能相互运动，例如设想下保持两个室内陈设件处于稳定的、并排的关系的必要性或者将不同的包装件并排地堆积和/或放置在仓库或机动车的装载区或容器内的必要性。

在许多与上文描述的场景类似的情形下，就所需的附加费用和必要的资源或时间(会发生在例如要想安装粘性器件或者机械表面约束件于不同物体的接触面上的时候)而言，在至少两个物体之间插置入额外的约束件均显得相当困难和/或非常昂贵。

一种需要产生强的表面摩擦(以及对抗沿着相互接触的表面之间的相对滑动的约束反作用)的特定技术领域为进行所谓包装件夹持操作的领域：在该部门中实际上提供对物体的多重堆叠体(multiple packing)，其中包裹沿着大致水平的布置方向并排地放置，接着通过具有大致扁平的夹爪的特定搬运卡车举起(并搬运)，所述抓手被设置成用以对置于限定多重堆叠体的(水平)线端部处的物体侧壁施加压力。

因此，适于进行夹持操作的搬运器的夹爪主动地压在物体的侧壁上，从而在整个包装过程中还会在最内部物体的面(通常为侧面和竖直面)上产生内压力；由于这些压力的存在而产生的滑动摩擦防止了物体滑离，并由此允许整个多重堆叠体保持一致。

上述示出的情形有不同的缺点，但都与产生高滑动摩擦的需求相关，同时又不能引起太强的轴向压缩。

具体而言，对于夹持操作来说不超过预定的临界侧向/轴向压缩值是适合的，因为在这种情况下固然会产生很大的滑动摩擦，但是同时也造成物体的高损坏率，所述物体的尺寸不得不过大以抵抗侧向压缩(否则它们将承担受到结构挤压/变形的风险)。

当不可能或者不方便加大包装件中容装的物体以抵抗刚刚提及的侧向压缩时，现有技术还存在另一个缺点；事实上，当被包装的物体不能“自主地”抵抗压缩时，则必需加大包装本身例如增加内部支撑物(通常为木质)，这会占据有效的存储空间、更为庞大并总成本增加。

因此，在侧向/轴向压力本质上非常低或者为零的情形下(例如设想下两件陈设品放置为在环境中相互接触但并不相互挤压，或者对搁置在仓库的容器的多重堆叠体)，迄今所知的用于增加滑动摩擦的装置似乎不令人满意地超出给定的性能等级，这是由于无论如何需要不可忽略的压力值或者额外限制装置的介入，例如粘结材料或者紧固带，这将带来费用或者总尺寸的增加，也会(基于上下文)减弱美学品质和/或消除相互分离的物体之间进行运动的可能性。

此外，对于并排没置或推积的已知类型物体或包装之间的不充分滑动摩擦作用，可能看到在特定应力情况下(诸如由例如地震现象生成的一些类型的波动运动)，即便是相对大重量的物体也不能成功地确保在其相互接触的面上的充分滑动摩擦作用，这代表对于这些物体所处环境的安全的风险因素。

相反，但对于在夹持操作中可以发现的缺点而言，必须指出对于构成多重堆叠体的物体而言，这些操作通常没有非常精确的定位程度；当物体并排放置且轴向/侧向挤压没有被完美地对准，通过使用已知类型的(侧向)摩擦增加装置总能产生相对“调整”运动，该运动极大增加了搬运爪的夹持压力的应用线不对准的可能性，造成物体的破坏或者甚至导致包装的一致性/连贯性损失，可能带来被搬运的载荷损失以及产生事故和/或进一步破坏物体的风险。

因此，本发明目的在于构造一种用于增加摩擦的表面元件，能够消除上述提到的限制。

主要地，本发明的一种目的是构造一种表面元件，其能够以更加显著地方式增加两个基础表面之间的滑动摩擦，即使是在作用于这些表面本身的侧向或竖直挤压力值特别低或者为零的时侯。

本发明的进一步目的在于构造一种用于增加摩擦的表面元件，该表面元件能够在运动/搬运状态(诸如例如在基于夹持的操纵操作期间)以及静态或运动环境中的推积和/或并排排布状态下尽可能地减少并优选地消除沿着至少一个面接触的两个相互面对/叠加的物体之间的任何量和/域相对滑动方向。

此外，本发明目的在于构造一种用于增加摩擦的表面元件，该表面元件不仅能够用作可以以任何方式与至少一个物体的至少一个面相关联的独立的中间元件，其中该表面元件可以作为更为复杂的物体例如诸如包装件(尽管没有限制意义，更优为可再次使用或可回收利用类型的物体)的一体形成的部分或者其它任何物体，该表面元件需要被定位或者运动成处于与至少另一个相似物体并排排列或堆积的关系中，并且优选地设有相同特征的另一个面。

本发明的另外一种目的为实现一种用于增加摩擦的表面元件，确保沿着滑动摩擦生成的面对和接触面的简单和快速撤销；换句话说，本发明目的在于构造一种用于增加摩擦的表面元件，该表面元件使得能够实现至少沿着相互面对/靠近的方向的可逆类型的接合，这种接合产生出在面对和接触面之间(仅当它们真正彼此碰触时)的显著的(或换句话说相当高的)共面滑动摩擦值。

提到的技术任务和具体的目的基本上由具有一个或多个所附权利要求阐述的特征的用于增加摩擦的表面元件来实现。

附图说明

现在通过根据本发明且在附图中示出的非限制性示例的方式对用于增加摩擦的表面元件的优选但不唯一的实施例进行描述，在附图中：

图1是根据本发明的用于增力摩擦的表面元件的第一实施例的示意性平面图；

图2是根据本发明的用于增加摩擦的表面元件的第二实施例的示意性平面图；

图3是根据本发明的用于增加摩擦的表面元件的笫三实施例的示意性平面图；

图4是根据本发明的用于增力摩擦的表面元件的第四实施例的示意性平面图；和

图5是可再利用或可回收类型的包装件的透视图，该包装件具有至少一个完全地设有图所示表面元件的面；和

图6、图7和图8示出了传统类型的包装件(例如纸板箱)的透视图，这些包装件相对地布置在不同的空间情形中且分别具有至少一个完全地设有图1所示表面元件的面。

具体实施方式

参考附图，根据本发明的用于增加摩擦的表面元件适用于执行以下主更功能：该表面元件与具有至少一个突起部和/或至少一个凹陷部的至少另一个表面元件相联合，所述至少一个突起部和/或至少一个凹陷部形成在所述至少另一个表面元件的表面中；根据本发明的表面元件由附图标记1标识，该表面元件基本上包括搁置部分2(其通常在平面中延伸，但是如果必要的话也可以在多边形或弯曲表面上的空间中延伸)，该搁置部分2又由预定数量的、相互顺序地连接的轴向边缘2a界定。

在几何和结构方面，搁置部分限定出参考表面2b：相对于该表面，适合的接合件3可以伸出来(以正向的方式)或凹进去(以反向的方式)，该接合件适于与用于增加摩擦的表面元件的相对应的接合件对接，该表面元件在操作条件下将靠近并邻近(带有或者不带有挤压力)上文描述的元件1放置。

有利地，表面元件1进一步包括预定数量的簇4；包含在这些簇4中的是刚刚提及的接合件，并且所述簇被各自的封闭边缘4a限定。

簇4分布在搁置部分2上，并且依据“类似于矩阵的图式”方便地布置，该图式具有理想的线来用作以任意方式布置的假想“行”或者“列”；例如，在以本发明示例的方式给出的实施例中，这种类似于矩阵的图式可以想成是假想直线的集合，在假想直线的交叉点处定位有簇4(或者至少簇4的几何中心)。

根据当前需要，封闭边缘4a可具备任意几何构造；比如它们可以具有正方形形状或者矩形形状。仍从几何角度来看，搁置部分的介置于不同簇之间(或者换句话说被包含在封闭边缘4a和周向边缘2a之间)的区域通常是光滑的或者更通常地不设有接合件3。

根据本发明的更进一步特征，在每个簇4中，接合件3沿着准线4b布置，该准线4b具有至少一个预定的曲率，并因此该准线4b具有相应的曲率中心4c)；有利地，属于彼此分离和/或彼此不同的簇4(或者更通常地设在前述类似于矩阵的图式的不同位置处)的准线4b的曲率中心4c彼此不重合。

此时需要强调本发明与先前所示的现有技术状况的不同之处在于：实际上，通过将各自的曲率中心不对准/分离而确保准线之间的“几何偏置”，使得彼此面对且相互接触的两个元件1的接合件3之间的任何可能的相对运动得以完全地防止。

更具体而言，即使由相同准线几何地限定的两个元件1的两个簇4发生相互的机械干涉，也可以限定相对的滑动方向，这些相对的滑动方向可以朝向一个准线与其他准线之间的空白空间之间；然而，这些可能的相对滑动运动(意指平移和旋转)被同时存在的、分别具有完全不重合布置的准线的其它簇阻止，从而使得这种位移不会发生。

需注意的是，由于以上阐述的本发明的主要功能，通过接合件3的接触而产生了干涉/运动学的锁定效果，而接合件3又使得“三维”的运动学约束件能够相对于相互面对的表面元件1的参考表面2b而形成。

对本发明更力详细描述地，应该注意的是属于单个簇4的准线4b可以简单地具有相互同心和/或平行的轨迹；以这种方式，这些准线至少仅从几何角度来看可以为属于簇的所有准线(或者还根据当前需要为属于特定簇的部分准线)限定出相同的几何中心或者限定出由相继的中心4c限定的理想线。

每组准线的几何形状的选择是可以变化的：例如，准线4b可以由圆的数个节段/或者椭圆的数个节段/或者更通常地圆锥的数个节段组成；另外，如果需要满足特定的技术和/或美学要求，准线4b可包括具有至少一个弯曲和/或波形轨迹的线(甚至是螺旋状线和/或外摆线或者内摆线类型的渐开线等)的节段。

仍从几何/功能角度来看，可以看到单个簇4的准线4b在参考表面2b上(理想地)限定出凹形半空间和凸形半空间；这些凹形半空间和凸形半空间由准线4b本身划分开，并且基本上以给定的“循迹”朝向周向边缘2a上的任何点。

为了向本发明提供或多或少给力的锁定/运动学的干涉能力，可以适当地选择属于不同的且分离的簇的凹形半空间/凸形半空间的取向：例如如图1所示，限定这些半空间的准线4b被布置成似乎面对相同的封闭边缘2a(为了简单起见，可以说凹形半空间和凸形半空间朝向相同的周向边缘2a会聚，即使他们没有朝向共同的中心)。

或者，如图2所示，不同簇4的准线4b可以分另限定凹形半空间/凸形半空间，这些半空间分别面对相邻但不重合的周向边缘2a。然而，参见图4，不同簇4的准线4b可以分别限定面对相反的周向边缘2a的凹形半空间/凸形半空间。

从制造方面来看，接合件3可通过不同的方式/不同的材料制造，倘若它们适于在根据本发明的最少两个表面元件1相互靠近的条件下相互干涉；例如，接合件可以包括多个大致点状的突起部(例如具有球状、锥形或棱形的构造，或者具有截头锥形的形式)。

这些突起部沿着参考表面2b横向地延伸，且简单地沿着准线4b顺序地布置。

或者，突起部可以具有从参考表面2b开始出现的三维延伸部，并且该三维延伸部具有在沿着准线4b的长度上的显著延伸；在一些情况下，突起部可以以在准线4b上没有中断的方式延伸。

包括预定数量的封闭面的任何物体(例如可再次使用和/或可回收利用的包装件)也落入本发明的保护范围之内；有利地，该物体可以在至少一个封闭面上设有根据至此描述以及下文将权利要求书中限定的用于增加摩擦的表面元件1。

如果物体是可回收利用/可再次使用的包装件，包装件的封闭面可以方便地限定保持量。这种包装件因此将非常适用基于夹持的搬运操作，这是因为借助于本发明而在侧面上存在显著的摩擦力。

物体的多重堆叠体过程仍落入本发明的保护范围，所述物体可以是可再次使用和/或可回收利用类型的包装件，并且限定以下组件，该组件包括：

预定数量的物体，该预定数量的物体被布置成沿着(各自的)水平或竖直延伸轴线处于相互并排排布或相互堆积的状态；

预定数量的抵接面，该预定数量的抵接面属于被放置成彼此邻近的至少两个物体(这些抵接面因此处于相互接触的状态)；和

摩擦增加装置，该摩擦增加装置至少作用于所述抵接面之间。

有利地，上述摩擦增加件将包括与至少一个抵接面并且优选与每个抵接面本身相关联的至少一个、优选为两个(即，一个表面元件用于一个抵接面)的用于增加摩擦的表面元件1。

至于本发明的完成，在多重堆叠体中可发现的用于增加摩擦的表面元件可以一体地形成在一个和/或每个抵接面上，或者根据当前需要可以由有单独的主体(其具体具有层状或“片状，构造)组成，该主体又将从外部与一个或每个抵接面相关联。

本发明实现显著的优点。

实际上，由于表面元件1(或者根据当前需求为在其一个面上一体地形成有表面元件1的物体和/或可再回收利用何再次使用的包装件的表面元件1)的具体构造结构，即使在小或为零的接触压力下也能够产生显著的摩擦力值，同时还能够消除相互接触的两个面之间的任意相对运动(平移或旋转)。值得注意的是，如果两个接触表面分别设有基本相同的表面元件1，上文所述的效果会得到进一步地加大。

另外，由于能够将一体地设有表面元件1的面靠近彼此或者远离彼此运动或者能够将一个或者两个表面元件(该表面元件可通过相对于物体结构独立的片材或者平面状薄板获得)插置在能够相对接近的物体自身的两个面之间，极大了增加了操作灵活性和本发明能够应用的领域。例如，这些表面元件(处于图6所示的“独立的”平面形形式)可在夹持没有设置表面摩擦增加装置的传统的(可再次使用的或者不可再次使用的)包装件的搬运操作中用于改进翻新。

此外，由于构成根据本发明的表面元件的不同部件的简单限定和实现，可以保持低制造成本、快速的安装和设置、高操作可靠性和简单的使用及定位；在产品经济性、扩大所提出的功能性和改进应用本发明的产品或者工艺的成本/利润比上都具有明显优势。

Claims (11)

1.一种用于增加摩擦的表面元件，该表面元件与物体的至少一个表面相关联，所述物体优选地适于靠拢并接触另一个物体的至少另一个表面，该表面元件(1)包括：

-搁置部分(2)，该搁置部分(2)由相互顺序地连接的预定数量的周向边缘(2a)界定，并限定出参考表面(2b)；和

-接合件(3)，该接合件(3)能够相对于参考表面(2b)伸出和/或凹进，并且该接合件优选地适合于与用于增加摩擦的表面元件的相对应的接合件对接，

其特征在于，表面元件进一步包括预定数量的接合件的簇(4)，所述簇由相应的封闭边缘(4a)限定并分布于搁置部分(2)上，

并且其特征在于，在每一个簇(4)中，接合件(3)沿着准线(4b)布置，该准线(4b)具有至少一个预定的曲率和一个相对应的曲率中心，属于彼此分离的簇(4)的准线(4b)的曲率中心(4c)之间不重合。

2.如权利要求1所述的表面元件，其中，属于单个簇(4)的准线(4b)具有相互平行和/或同心的轨迹。

3.如权利要求1或2所述的表面元件，其中，准线(4b)包括圆的节段和/或椭圆的节段和/或圆锥的节段。

4.如权利要求1或2所述的表面元件，其中，准线(4b)包括具有至少一个弯曲和/或波状轨迹的线的节段。

5.如上述权利要求中任一项所述的表面元件，其中，单个簇(4)的准线(4b)分别限定出位于参考表面(2b)上的凹形半空间和凸形半空间，该凹形半空间和凸形半空间由准线(4b)本身划分。

6.如上述权利要求中任一项所述的表面元件，其中，由属于分离的且不同的簇(4)的准线(4b)限定的凹形半空间和凸形半空间面向相同的周向边缘(2a)。

7.如上述权利要求1-5中任一项所述的表面元件，其中，由属于分离的且不同的簇(4)的准线(4b)限定的凹形半空间和凸形半空间面向相邻的但不重合的周向边缘(2a)。

8.如上述权利要求1-5中任一项所述的表面元件，其中，由属于分离的且不同的簇(4)的准线(4b)限定的凹形半空间和凸形半空间面向相对的周向边缘(2a)。

9.如上述权利要求中任一项所述的表面元件，其中，接合件(3)包括多个大致点状的突起部，该突起部优选地具有球形、锥形或棱形的构造，或者具有截头锥形的形式。

10.一种优选地为可再次使用和/或可回收利用的包装件的物体，该物体包括适于限定出保持量的预定数量的封闭面，其特征在于，至少一个封闭面包括上述权利要求中任一项所述的用于增加摩擦的表面元件(1)。

11.一种物体的多重堆叠体，所述物体优选地为可再次使用和/或可回收利用类型的包装件，所述多重堆叠体包括：

-布置成沿着水平或竖直的延伸轴线相互并排排布或相互堆积的预定数量的物体；

-属于至少两个物体的预定数量的抵接面，所述抵接面放置成彼此邻近并相互接触；和

-至少作用在成对的抵接面之间的摩擦增加装置，

其特征在于，所述摩擦增加装置包括至少一个、优选为两个的如权利要求1-9中任一项所述的用于增加摩擦的表面元件(1)，用于增加摩擦的表面元件(1)与至少一个抵接面优选为每一个抵接面相关联，用于增加摩擦的表面元件(1)一体地形成在一个和/或每一个抵接面中，或者用于增加摩擦的表面元件是从外部与一个或每一个抵接面相关联的独立体。